革新的環境監視計測技術先導研究

〔目　的〕
　大気汚染防止法の改正によって有害大気汚染物質に関する汚染・暴露の実態把握とリスクアセスメントに基づく対策が体系的に開始された。大気中からはこれまで数千に上る化学物質が検出されているが，毒性等の既存の知見に基づいて２３４の有害大気汚染物質に該当する可能性のある物質（候補物質）が選び出され，プライオリティーが高いと判断された２２が優先取組物質，直ちに何らかの対策が必要と判断された４つが指定物質とされ，モニタリング，排出抑制などが行われることになった。優先取組物質（指定物質を含む）については地方自治体を中心としたモニタリング体制がしかれ，定量的リスクアセスメントに耐えるデータの収集が開始されたが，国がモニタリングを担当する候補物質については，その物質数の多さ，多様さ及び測定法の不備などの問題に直面している。また，優先取組物質のモニタリングにおいても，現行の手分析法による間欠的なモニタリングは，測定値の代表性が不確実である，労力・手間などの負担が大きいなどの問題を抱えている。
　そこで本研究では，より多くの有害大気汚染物質を自動連続モニタリングする技術を開発し，�@労力・手間のかからないモニタリング　�A連続モニタリングによる汚染の詳細の把握に基づく現行モニタリングの信頼性の評価とより一層の最適化　�Bより多くの有害大気汚染物質に関するデータの収集などを実現し，有害大気汚染物質対策に資することを目的とする。

〔内　容〕
　前年度まで，揮発性及び半揮発性有害大気汚染物質の自動連続多成分同時計測を目指して（国設局への配備を念頭に），キャニスター補集→GC/MS分析に基づく装置（自動GC/MS）を作製し，その基本性能の確認とフィールド試験，それらに基づく装置の改良や運転条件の検討，膨大な測定データの処理と精度管理を行うための支援システムの基本設計などを行ってきた。本年度は，現在用いられている手分析法（標準的分析法）との一致性の検討，データ処理支援システムの作成とその精度管理条件の検討，市販標準ガスのない成分への拡張性検討等を行った。
　また前年度から，自動GC/MSで測定が難しく，優先取組物質にも挙げられているアルデヒド類の自動計測法として，サンプル自動前処理装置付きガスクロマトグラフを用いてDNPH含浸シリカカートリッジ調製→大気補集→抽出→GC/NPD分析を自動で行う方法を検討してきた。本年度は，ブランクの低減を中心に分析法の改良を行い，実用化を図った。

〔成　果〕
　自動GC/MSによる有害大気汚染物質のモニタリングは，数十ppt〜数十ppbレベルで大気中に存在する４５の測定対象成分の経時的・経日的な変動を的確に把握しうることが，前年度までのフィールド試験等で実証されている。しかし，有害大気汚染物質のモニタリングでは，その技術的困難さから本格的な精度管理が導入されており，これまでの自動機器のようにデータを出すだけでは測定ニーズに答えられない。
　そこでまず，現在広く用いられている手分析法と並行測定を行って，良好な一致が得られることを確認した。さらに，自動GC/MSによるモニタリングにおいても個々の測定データの信頼性を保証する必要があるため，チェック・管理をモニタリング中あるいはデータ収集後に行うシステムを作成した。これまで短期フィールド試験でも，得られる膨大なデータの処理と精度管理作業の負担が極めて大きかったが（１日８測定するとデータ処理と精度チェックに１日かかる），当該システムによって，定量下限を大きく上回る主要成分はほぼ全自動で，低濃度の多成分を対象とする場合でも従来の半分程度の手間で精度管理を含むデータ処理を行い得るようになった。
　この精度管理の検討過程で，データの変動が大きいケースが見いだされ，装置の流路ごとの圧力を厳密に管理する，より水分保持の少ない濃縮管を採用するなどの改良を加え，測定の信頼性をさらに向上させた。低濃度成分についてのデータ処理や精度管理についても高濃度成分並の自動化が望まれるが，低濃度でのクロマト積分の信頼性が確保できず，分析機器の設計や基本ソフトに関するメーカーレベルでの検討も必要であることが判明した。
　自動GC/MSの検討は，これまで市販標準ガスのある４５成分（優先取組物質１０，候補物質２９，TO１４物質６）について行ってきたが，手分析法を含めてキャニスター法は拡張性に富んでいるため，拡張適用ができそうな物質４９（候補物質３７，その他１２）を選んでキャニスターでの保存性，標準作成と定量下限，検量線の測定を試みた。その結果３８物質（候補物質２６，その他１２）について拡張可能であることがわかった。試験的に測定した大気中から３１物質が検出され，その濃度レベルは数十ppt〜数十ppbであった。今後，これら物質のボンベ詰め標準ガスの開発がなされ，市販されるようになることが望まれる。
　サンプル自動前処理装置付きガスクロマトグラフを用いたアルデヒド類の自動分析法は，特にブランクの低減が課題とされていた。シリカカートリッジのDHPH溶液による事前洗浄，試料濃縮用窒素ガスのDNPHカートリッジによる精製，不純物の少ないDNPHの使用などによってブランクの大幅低減と定量下限の改善を実現し，強カチオン交換前処理の省略による操作性の向上などとあわせて，その実用化を図った。
　本研究では，有害大気汚染物質モニタリングの自動化についてかなりの成果を上げることができた。国設局への配備が決まった自動GC/MSをはじめ，開発された装置・手法の今後の利用による知見の集積が期待される。また，さらに優れた装置や手法の開発・改良も期待される。
〔発　表〕B-１１７，b-１３６，１３７，１７３，１７４，d-５６